Leitfaden Verständnisfragen Flashcards
Labelled line code (Ortskode) vs. population coding (Populationscode), Prinzip, je ein Beispiel
- Labelled line Coding:
Wahrnehmung eines Reizes durch eine spezifische Zelle
zB Geschmacksrezeptoren. (Jeder Geschmack hat seinen eigenen Rezeptor – Süßigkeiten schmecken süß, weil die süß wahrnehmenden Rezeptoren aktiviert werden) - Population Coding:
Wahrnehmung, wobei mehrere Rezeptoren gleichzeitig aktiviert werden und die Relation zueinander die Information codiert
zB Farbensehen. Es gibt 3 Zapfen mit unterschiedlichen Absorptionsspektren (Blau, Grün, Rot). Man kann mehr als 3 Farben unterscheiden, da die Stärke der Aktivierung der drei Rezeptoren bzw der folgenden Neuronen ermittelt wird
Kettenreflexe
- komplexe Verhaltenssequenz, besteht aus mehreren individuellen Reflexkomponenten –> das Endprodukt eines Reflexes löst den nächsten Reflex aus
- -> ermöglicht, indem alle Elemente nacheinander liegen –> nach der Anschaltung der ersten Komponente können die nächsten passiv durchgeführt werden
CPG
zentrale Mustergeneratoren
- rhythmisches Aktivitätsmuster wird durch Verschaltungen im ZNS generiert
- sensorische Informationen nicht weiter nötig (außer für Modulationen der Bewegung bei spontanen Änderungen der Gegebenheiten: stolpern, Gefälle,…)
- über Schrittmacher: ein oder mehrere Neuronen als Kernoszillator –> zwingt Neuronen zu rhythmischem Muster
- einfache Rhythmen über Halb-Zentrum Oszillator: zwei Neurone inhibieren sich reziprok –> stellen alternierendes Aktivitätsmuster her
- Bsp: laufen, atmen, kauen, fliegen (Heuschrecken)
Wie würden sie experimentell prüfen, ob eine rhythmische Bewegungsweise eines Tieres durch einen Kettenreflex oder einen CPG für gesteuert wird?
- trennen des ZNS von Quellen des sensorischen Inputs; wird immer noch eine rhythmische Aktivität festgestellt, handelt es sich um ein CPG
(Überprüfung, ob das Verhalten auch ohne sensorischen Input funktioniert) - Flugbewegung bei Heuschrecken: abtrennen des Kopfes
Was ist ein Kommandosystem?
Wo tritt es auf; was kontrolliert es?
- Kommandoneuron: hypothetisches Neuron, welches bestimmte Stimuli erkennt und danach adäquates Verhaltensmuster auslöst. Dieses Neuron ist notwendig und ausreichend für dieses Verhalten
- Kommando-System: eine ganze Reihe von Neuronen ist involviert, die diese Kriterien erfüllen
- Beispiel: Fluchtreaktion durch Mauthner-Neurone bei Fischen (c-bend)
stimulus–>sense organ–>decision stage–>escape response: kommandoneuron befindet sich in decision stage und kontrolliert escape response
Beispiele für Kommunikation, die nur für Sender oder Empfänger vorteilhaft sind?
- nur für Sender von Vorteil:
jamming –> Beutetier versucht Räubersignal zu stören
male fatal: Grillen, die Signal anderer Grillenarten immitieren können und die angelockten Weibchen dann fressen
femme fatale: Glühwürmchen, die das Lichtsignal anderer Glühwürmchenarten immitieren können und die angelockten Männchen fressen
nur für Empfänger von Vorteil:
Räuber können auch die ausgesandten Signale detektieren und so leichter Beutetiere fangen (Paarungsrufe,…)
activ sensing kann von Beute oder Räubern detektiert werden
Beispiele für Kommunikation, die für Sender und Empfänger vorteilhaft oder nachteilhaft sind?
- Vorteil für beide: sexuelle Kommunikation (Erkennung und Lokalisierung eines Männchens/Weibchens)
- Nachteil für beide:
Ignorieren oder Vernachlässigung des Signals
Bilden Kommentkämpfe als Teil aggressiven Verhaltens ein Kommunikationssystem und sind diese vorteilhaft für Sender und Empfänger? Warum?
- bilden Kommunikationssystem, da Informationsaustausch
- sind jedoch ritualisiert und abgestuft –> dienen der Rangordnung innerhalb einer Gruppe/Art ohne Verletzungsgefahr
- können ihre relativen Größen und Fitness feststellen
- vorteilhaft, da es den Gegnern erlauben, den Kontrahenten einzuschätzen und zu einer Entscheidung zu kommen, ohne sich zu verletzen bzw. zu töten
Welche Vorteile bieten neuronale Karten in Nervensystemen?
- Gruppierung von Neuronen, deren Eigenschaften systematisch mit der Umwelt oder mit den Aktivitäten anderer Neuronen verbunden sind. Die Systematik wird durch eine topographische Karte erschaffen, indem nahliegende Positionen des Wahrnehmungsbereichs (input space) mit naheliegenden Positionen auf der neuronalen Karte korrespondieren
- -> schnellere lokale Bearbeitung, Platz- und Energieeinsparung
- -> Konstruierbarkeit in der Entwicklung + leichtere Erhaltung
- -> Nachbarschaftsvergleiche
Wie würden Sie testen, ob ein Verhalten angeboren ‚gekonnt‘ oder erlernt wird?
- 3 Kriterien von angeborenem Verhalten: artspezifisch, auch bei isolierten Individuen dieser Art, auch bei Individuen ohne vorherige Ausübung des Verhaltens
- Nachkommen von seinen Eltern direkt nach der Geburt entfernen und die Verhaltensweisen testen, ohne die Möglichkeit zu geben diese zu erlernen
(–> Silbermöwen mit rotem Punkt auf dem Schnabel, Säugetiere suchen direkt nach Zitzen der Mutter) - Nach der Wegnahme eines Schlüsselreizes wird ein erlerntes Verhalten abgebrochen. Demgegenüber wird ein angeborenes Verhalten trotzdem vollständig durchgeführt.
Welche Betrachtungsebenen für das Verständnis von Nervensystemen kennen Sie? Warum ist es wichtig, diese Ebenen zu trennen?
- Ziel, Algorithmus, Implementierung
- Ziel: beschreibt Funktion eines Systems und den Grund seiner Funktion (Verhaltensexperimente)
Algorithmus: beschreibt, wie das System seine Funktion erfüllt. Wie werden Input, Output und die Transformation dazwischen theoretisch repräsentiert wird (theoret. Neurowissenschaften)
Implementierung: beschreibt wie das system physikalisch realisiert wird (Neurowissenschaften)
- es ist wichtig komplexe Systeme gedanklich aufzuteilen, um die Forschung zu vereinfachen und die unterschiedlichen Bereiche auf verschiedene Weisen zu untersuchen, um die Ergebnisse zusammenzuführen
Nennen Sie die fünf erforderlichen Leistungen in abstrakter Form, die ein Organismus für sein Überleben und seine Fortpflanzung erbringen muss.
- Objekterkennung / -wiedererkennung: Sensorik
- Zielgerichteter Bewegungsablauf: Motorik
- Navigation: in Abhängigkeit von Reichweite
- Gedächtnis: in Abhängigkeit von Lebensdauer
- Entscheidungsfindung: in Abhängigkeit von Motivation
zusätzlich?:
- relevante Sinnesmodalitäten: artspezifische Weltbilder
- Artspezifische Sensomotorik und motorische Intelligenz
Warum gibt es eine ‚jamming avoidance response‘ bei schwach-elektrischen Fischen?
Schwach elektrische Fische senden ein elektrisches Feld unter anderem aus, um die Umgebung wahrzunehmen und Beute zu fangen. Treffen zwei dieser Fische aufeinander und haben eine ähnliche EIgenfrequenz entstehen Schwebungen in ihren Signalen, welche diese maskieren. JARs bestehen aus Erhöhung/Erniedrigung der Eigenfrequenz, um diesen Schwebungen entgegen zu wirken.
Warum kämpfen Tiere? Wie kämpfen Tiere?
- es gibt in der Natur begrenzte Nahrungsressourcen, Terretorien und Paarungspartner, um die Tiere konkurrieren
- Kommentkämpfe (innerartlich)
- Beschädigungskämpfe
Warum und wie können z.B. bei Grillen und Hirschen verschiedene Kampfstufen unterschieden werden?
- Unterscheidung anhand von physiologischen und akustischen Merkmalen (Antennenkontakt, Mandibelspreizen,… / Röhren, nebeneinander herlaufen, Geweihhakeln,…)
- Es gibt unterschiedliche Eskalationsstufen, denn nach jeder Stufe kann der Kampf abgebrochen werden und ein Sieger und ein Verlierer festgestellt werden. Daher zeigen die Kämpfer in jeder Stufe Informationen über ihre Motivation, Fitness,… und können abschätzen, ob sie sich weiter gegen ihren Kontrahenten behaupten können
